安徽省A10联盟2024-2025学年高一下学期3月阶段考物理试卷（解析版）

高级中学名校试题PAGEPAGE1A10联盟2024级高一下学期3月阶段考物理试题满分100分，考试时间75分钟。请在答题卡上作答。一、单选题：本大题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的。1.物体在几个恒力作用下做匀速直线运动，若突然撤去某个力，其他力不变。关于物体的运动情况下列说法正确的是（）A.物体一定仍做匀速直线运动 B.物体可能做匀变速曲线运动C.物体一定做匀加速直线运动 D.物体的加速度大小逐渐增大【答案】B【解析】AD．撤去某个力，其余力的合力与该力等大、反向、共线所以当撤去某个力后，剩余力的合力为恒力，因此产生的加速度大小方向恒定，且不可能做匀速直线运动，故AD错误；BC．当该恒力与初速度方向不共线时，物体做匀变速曲线运动；当该恒力与初速度方向共线时做匀变速直线运动，故C错误、B正确。故选B。2.小船在静水中的速度大小为，河水的流速大小为，若船渡河过程中、均保持不变，则能到达对岸且渡河时间最短的图是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】当小船在静水中的速度垂直指向河岸时，小船到达对岸且渡河时间最短。故选A。3.如图所示，小球A和小球B通过三根轻质细绳连结挂在左右两边墙上的C、D两点并处于静止状态。已知AC间细绳与竖直方向的夹角为θ1，BD间细绳与竖直方向的夹角为θ2，AB间细绳恰好水平。则A、B两小球的质量之比为（）A. B. C. D.【答案】A【解析】设AB间细绳的拉力大小为F，分别对A和B受力分析，可得解得故选A。4.引体向上是学生喜欢的项目之一。如图所示，初始时人处于悬垂状态，两手用力将身体竖直往上拉起，当下巴超过单杠即可，此过程称为上升过程。不计空气阻力，下列说法正确的是（）A.初始悬垂时若增大两手间的距离，单臂的拉力变小B.在引体向上的上升过程中人一直处于超重状态C.向上加速过程中单杠对人作用力大于人的重力D.单杠对人的支持力与人对单杠的压力是一对平衡力【答案】C【解析】A．依据力的合成法则，初始悬垂时若增大两手间的距离，即增大两臂拉力的夹角，因两臂拉力的合力等于该同学的重力不变，则单臂的拉力将增大，故A错误；B．引体向上有多种施力方式，可能是先加速再匀速后减速，也可能先加速后减速，或者加速减速交替出现，但总体而言需要经历加速和减速过程，即超重和失重过程，故B错误；C．向上加速过程中处于超重状态，单杠对人的作用力大于人的重力，故C正确；D．单杠对人的支持力与人对单杠的压力是一对相互作用力，故D错误。故选C。5.如图所示，物体用跨过定滑轮的轻绳与汽车连接，汽车以的速度向右匀速运动，连接小车端的轻绳与水平方向的夹角为，在物体上升过程中，下列说法正确的是（）A.物体向上做减速运动B.绳子拉力大于物体的重力C.时物体的速度大小为D.物体始终处于失重状态【答案】B【解析】ABD．根据关联速度，物体与小车间的速度关系为物体上升过程中小车与水平方向的夹角逐渐减小，则的速度逐渐增大，做加速运动，根据牛顿第二定律可知，绳子拉力大于物体重力，物体超重，故AD错误，B正确；C．将小车的速度沿绳和垂直绳方向分解，沿绳方向的分速度大小即为物体上升的速度大小当时，，故C错误。故选B。6.如图所示，某次演习中轰炸机以某一速度沿水平方向投放一枚炸弹，垂直击中山坡上的目标。已知山坡的倾角，重力加速度，不计空气阻力。在此过程中炸弹竖直方向分位移与水平方向分位移的大小之比为（）A. B. C. D.【答案】C【解析】炸弹垂直击中山坡上的目标，此时有又炸弹在竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，水平方向做匀速直线运动，则竖直方向与水平方向通过的距离之比为解得故选C。7.如图所示，竖直圆圆周上有A、B、C、D四点，AC、AD为两条光滑的直轨道，BC是圆的竖直直径，AD是圆的倾斜直径，AD与BC的夹角为53°。让小球1、2从A点由静止释放，分别沿AC、AD滑行到圆周上的C、D两点，用时分别为t1、t2，让小球3从B点由静止释放，下落到圆周上的C点，用时为t3。已知sin53°=0.8，小球可看成质点，则t1:t2:t3为（）A. B.4:5:5 C.1:1:1 D.【答案】D【解析】根据题意可知，小球沿AD运动的加速度为则有解得设AC与水平方向夹角为θ，连接AB，如图所示由几何关系可得小球沿AC运动的加速度为则有解得小球3沿竖直直径BC做自由落体运动，则有解得则故选D。8.如图所示，从高处的A点先后水平抛出两个小球1和2，球1与地面碰撞一次后，恰好越过位于水平地面上的竖直挡板，落在水平地面上的点，球2恰好越过挡板也落在点。已知球1与地面碰撞前后水平速度不变，竖直速度等大反向，忽略空气阻力，不计挡板的厚度，则竖直挡板的高度为（）A. B. C. D.【答案】C【解析】设1、2球的初速度分别为、，从抛出到落到点运动的时间分别为、，则对两球在水平方向有两球均落到D点，根据对称性可知，小球1和2运动总时间之比为所以，又因两球飞过竖直挡板前的水平位移相同，而速度的水平分量的关系为，故它们从抛出至挡板的时间满足设球1从第一次落地到飞至挡板顶端所用的时间为，则上述关系可写为球1第一次落地时速度的竖直分量为到达挡板顶端时速度的竖直分量为两者满足联立方程并代入数据可得。故选C。二、多选题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全对得5分，选对但不全得3分，有选错的得0分。9.如图所示，有五片荷叶伸出荷塘水面，一只青蛙在最高处荷叶上，低处荷叶、、、和青蛙在同一竖直平面内，、中心高度相同，、中心高度相同，、中心分别在、中心正上方。青蛙从高处荷叶上水平跳出，落到低处荷叶中心上。将青蛙视为质点，不计空气阻力，则（）A.青蛙水平跳出，落到荷叶上时的初速度最大B.青蛙跳到荷叶上与跳到荷叶上的速度变化量相等C.青蛙以最小的水平初速度完成跳跃，应跳到荷叶上D.青蛙跳到荷叶上与荷叶上的水平初速度大小相等【答案】BC【解析】A．青蛙做平抛运动，水平方向为匀速直线运动，竖直方向为自由落体运动，则有，可得因此越大，越小，初速度越大，因此以最大的初速度完成跳跃时应跳到荷叶上面，故A错误；B．青蛙与、两荷叶的高度差相等，根据可知，青蛙跳到荷叶上的时间等于跳到荷叶上的时间，根据可知，青蛙跳到荷叶上和跳到荷叶上的速度变化量相等，故B正确；CD．根据可知，越小，越大，则越小，可知青蛙跳到荷叶上的初速度最小，故C正确，D错误。故选BC。10.水平面上有一平面直角坐标系，一个可视为质点、质量的物体在直角坐标系中，时，物体位于点处，此后物体在方向上运动的位移一时间图像如图甲所示，在方向上的速度一时间图像如图乙所示。下列说法正确的是（）A.物体所受合力大小为 B.时，物体的速度大小为C.时物体速度大小为 D.时物体位于点（5m，9.5m）【答案】AD【解析】A．由图甲可知，物体沿轴方向做匀速直线运动，速度大小为由图乙可知，物体沿轴做匀加速直线运动，初速度和加速度分别为，根据牛顿第二定律，有，故A正确；B．时，合初速度为，故B错误；C．末物体沿方向的速度大小为物体的合速度大小为，故C错误；D．物体内在轴、轴的位移分别为，时，物体位于点，则时物体位于点，故D正确。故选AD。三、实验题：本大题共2小题，共16分。11.某兴趣小组用如图所示实验装置测量滑块与木板之间的动摩擦因数。实验步骤如下：a.用天平测量滑块和遮光条的总质量为、钩码的总质量为，用游标卡尺测量遮光条的宽度为；b.将一端带有光滑定滑轮的长木板固定在水平桌面上，滑块右端固定一个遮光条，滑块左端用细线通过定滑轮与钩码连接，调整滑轮，使细线水平；c.将滑块右端置于长木板A处，由静止释放滑块，遮光条通过B处光电门时，数字计时器记录遮光条通过光电门的时间为，用毫米刻度尺测出AB间的距离为；d.保持A位置不变，改变光电门位置B与A的距离，多次进行实验。请回答下列问题：（1）遮光条通过光电门时的速度大小为______；滑块的加速度大小为______；（用、、表示）（2）根据实验得到多组数据，以为横坐标，以______（填“”“”或“”）为纵坐标，得出线性图像。已知当地的重力加速度为，，图像的斜率为，则滑块和桌面间的动摩擦因数为______（用、、表示）。【答案】（1）（2）【解析】【小问1解析】滑块经过光电门的速度根据运动学公式可得【小问2解析】由可得所以以为纵坐标，x为横坐标得到一条线性关系由可得斜率可得由牛顿第二定律得解得12.在“探究平抛运动的特点”实验中，某学习小组用如图甲所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道滑下后从点飞出，落在水平放置的倾斜挡板上，钢球落到挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。（1）下列实验条件必须满足的有______；（填选项前字母）A.斜槽轨道要光滑B斜槽轨道末端要水平C.每次要从斜槽上同一位置无初速度释放钢球D.图中挡板每次必须等间距下移（2）如图乙所示，在描出的轨迹上取A、、三点，沿水平和竖直方向建立平面直角坐标系，和的水平间距相等且均为，竖直间距分别是和，若A点是抛出点，则______；若A点不是抛出点，则钢球平抛的初速度大小为______，钢球在点时的速度大小为______。（后两空均用、、和重力加速度表示）【答案】（1）BC（2）【解析】【小问1解析】AC．为了获得相同的初速度，需要每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球，斜槽轨道不需要光滑，故A错误，C正确；B．为保证小球飞出时速度水平，所以斜槽轨道末段需要水平，故B正确；D．挡板只要能记录下小球在不同高度时的不同位置，不需要等间距变化，故D错误。故选BC。【小问2解析】由图乙可知从A到的时间与从到的时间相同，设钢球平抛的初速度大小为，若A点是抛出点，根据匀变速直线运动相同时间的位移之比为可知若A点不是抛出点，根据匀变速直线运动规律有解得水平方向做匀速直线运动有，解得钢球平抛的初速度大小为点的竖直分速度大小为则点的速度大小为四、计算题：本大题共3小题，共42分。13.如图所示，无人机是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器。在一次训练中，t=0时，无人机从地面上由静止匀加速竖直向上起飞，t=4s时速度v=12m/s，此时关闭动力系统，无人机又上升了1s到达最高点。已知无人机质量m=2kg，重力加速度g=10m/s2，设无人机所受阻力大小不变。求：（1）无人机离地面的最大高度h；（2）无人机动力系统提供的恒定升力F的大小。【答案】（1）30m（2）30N【解析】【小问1解析】无人机先竖直向上做匀加速直线运动后做匀减速直线运动，匀加速上升高度为关闭动力再上升高度为无人机离地面的最大高度为解得小问2解析】设无人机关闭动力系统前、后的加速度大小分别为a1、a2，则有，无人机加速阶段，根据牛顿第二定律可得无人机减速阶段，根据牛顿第二定律可得联立解得无人机动力系统提供的恒定升力的大小14.如图所示，将一个可视为质点的篮球从水平地面上方B点以某一速度斜向上抛出，抛出时速度方向与水平方向成θ=37°角，篮球恰好垂直击中竖直篮板上的A点，击中篮板后篮球速度大小不变、方向反向，篮球落地点到篮板的水平距离为x=4.8m。已知A点距离水平地面的高度为H=3.2m，sin37°=0.6，重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力。求：（1）篮球抛出时的初速度大小v0；（2）A、B两点间的竖直高度h；（3）篮球落地瞬间的速度大小v。【答案】（1）7.5m/s（2）1.0125m（3）10m/s【解析】【小问1解析】碰到篮板后篮球做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，则有解得水平方向做匀速直线运动，设碰后瞬间篮球的速度大小为vx2，则有解得由题意可知碰前瞬间篮球的速度大小为设篮球出手瞬间的速度为v0，则有解得【小问2解析】篮球出手瞬间的竖直速度为A、B两点间的竖直高度为【小问3解析】篮球从击中篮板到落地的时间为篮球落地瞬间的竖直速度大小为篮球落地瞬间的速度大小为解得15.如图甲所示，质量为的足够长木板置于粗糙水平地面上，木板右端处有一固定竖直挡板，木板左端放置一质量、可视为质点的物块。时刻物块和木板以相同的初速度一起相对静止向右滑动，一段时间后，木板与挡板碰撞（碰撞时间极短），碰后木板的速度反向、大小不变，物块前内运动的速度随时间变化的图像如图乙所示。已知重力加速度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，运动过程中物块始终在上。求：（1）木板与地面间的动摩擦因数及物块与木板之间的动摩擦因数；（2）木板与挡板碰撞后，物块与木板达到的共同速度的大小；（3）木板的长度至少为多少。【答案】（1），（2）（3）【解析】【小问1解